Ciepło właściwe a pojemność cieplna
Nie jest zaskakujące dlaczego wielu jest zdezorientowanych pomiędzy „ciepłem właściwym” a „pojemnością cieplną”. Dzieje się tak dlatego, że po wyszukaniu „ciepła właściwego” w zasobach internetowych takich jak Wikipedia, zostaniesz automatycznie przekierowany na stronę poświęconą „pojemności cieplnej”. Cóż, „pojemność cieplna” lub „pojemność cieplna” jest całkowicie znana jako „pojemność cieplna właściwa”, co tylko zwiększa zamieszanie. Z definicji oba te pojęcia są bardzo podobne. Jednakże, jest tylko dodatkowa zmienna zawarta w cieple właściwym, która sprawia, że różni się ono nieco w porównaniu z pojemnością cieplną.
Gdy mówisz o „pojemności cieplnej” (posiadającej symbol „C”), jest to w rzeczywistości ciepło potrzebne do zmiany temperatury substancji o jeden stopień. Wynika z tego, że ma ona zastosowanie do każdego rodzaju materii. „Pojemność cieplna” to stosunek wymiany ciepła „Q” do zmiany temperatury „∆T”. We wzorze jest to C = Q / ∆T. W zapisie jednostkowym w układzie SI, używa się jednostek energia / stopień (energia na stopień). Wyraża się ją jako stosunek dżuli (symbol „J” oznaczający wartość energii) do kelwinów (symbol „K” oznaczający wartość temperatury bezwzględnej) C = J / K. W chemii natomiast używa się molowej pojemności cieplnej Cmol, która po prostu dodaje zmienną mol w równaniu Cmol = J / mol . K.
Z drugiej strony, „ciepło właściwe” brzmi podobnie do pojemności cieplnej pod względem definicji, ale ten pierwszy odnosi się do ciepła potrzebnego do dostosowania temperatury jednej jednostki masy substancji o jeden stopień. Wykorzystuje się tu jednostki energia / masa / stopień. C = J / kg . K. Tutaj kg (kilogram) jest jednostką masy zawartą w równaniu.
W zakresie właściwości fizycznych, „pojemność cieplna” jest obszerną zmienną, ponieważ ilość danej materii jest wprost proporcjonalna do jej pojemności cieplnej. Oznacza to, że im większa materia, tym większa jest jej wypadkowa pojemność cieplna (np. 2x materia daje 2x pojemność cieplną). Natomiast „ciepło właściwe” jest zmienną intensywną, co oznacza cechę należącą do konkretnej substancji, a nie do materii w ogóle. Dzięki temu naukowcom i innym specjalistom wygodniej jest przeprowadzać eksperymenty z wykorzystaniem zmiennej intensywnej.
Podsumowanie:
1. „Pojemność cieplna” jest zmienną ekstensywną, natomiast „ciepło właściwe” jest zmienną intensywną.
2.”Ciepło właściwe” ma w swoim równaniu jednostkę masy, zgodnie z zaleceniami Międzynarodowych Standardów Miar.
3. „Ciepło właściwe” jest bardziej odpowiednie do stosowania w funkcjach teoretycznych i doświadczalnych.
4.Według jednostek SI wzór na pojemność cieplną wynosi C = Q / ∆T, natomiast dla ciepła właściwego jest to C = J / kg . K.